高一上高教版金属材料与热处理1-2 金属的工艺性能教案

课 题 §1-2 金属的工艺性能 教 学 目 标 知识目标 1、了解金属工艺性能的有关基本概念 2、熟悉和掌握金属材料各工艺性能的衡量指标 能力目标 应使学生能利用工艺性能指标判别简单工件加工过程 情感目标 对工艺性能在加工中的重要性予以充分认识 教学重点 1、金属工艺性能的有关基本概念 2、金属材料各工艺性能的衡量指标 教学难点 金属材料各工艺性能的衡量指标 教学用具 教学方法 阅读教学法、归纳法举例分析法 教学过程设计 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、组织教学 二、导入新课 三、新课教学 金属材料仅有良好的力学性能是不够的，除此之外还必须有良好的工艺性能，只有这样，才能得到生产工艺简单、质量良好、成本低廉的工件。我们可通过举一些例子来说明这个问题。例如：有色金属（如青铜）铸造性很好，常用来铸造精美的工艺品；再如铸铁的铸造性能要比钢好，因此常用铸造的方法生产零件；但是钢的锻造性能很好，可以用锻造的工艺方法生产出力学性能较高的机械零件，而铸铁则不能锻造。 工艺性能：指金属材料对不同加工工艺方法的适应能力，主要包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能以及热处理性能等。 工艺性能直接影响到零件制造工艺和质量，是选材和制定零件工艺路线时必须考虑的因素之一。 （一）铸造性能 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 四、课堂总结 1、铸造性能的概念 金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。 2、铸造性能衡量指标 （1）流动性 流动性好的金属容易充满铸型，从而可以获得外形完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件 （2）收缩性 铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为收缩性。铸件收缩不仅影响尺寸精度，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷，故用于铸造的金属其收缩率越小越好。 （3）偏析倾向 金属凝固后，内部化学成分和组织不均匀现象称为偏析。偏析严重时能使铸件各部分的力学性能有很大的差异，从而降低了铸件的质量，尤其对大型铸件危害更大。 （二）锻造性能 用锻压成形方法获得优良锻件的难易程度称为锻造性能。锻造性能的好坏主要与金属的塑性和变形抗力有关。塑性越好，变形扛力越小，金属的锻造性能越好。 （三）焊接性能 焊接性能是指金属材料对焊接加工的适应性，也就是说在一定焊接工艺下，获得优质焊接接头的难易程度。焊接性的好坏主要取决于钢中的含碳量，含碳量越低，焊接性越好；反之含量越高，焊接性越差。 （四）切削加工性能 切削加工金属材料的难易程度称为切削加工性能。切削加工性能的好坏主要取决于钢的化学成分以及组织状态等因素。一般认为材料具有适当硬度（170-230HBS）和足够的脆性时较易切削。例如铸铁比钢的切削加工性能要好，一般碳钢要比高合金钢切削加工性能好。 通过本节内容的学习，我们知道金属材料仅有良好的力学性能是不够的，还必须具有良好的工艺性能，只有这样，才能得到生产工艺简单、质量良好、成本低廉的工件。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 五、布置作业 练习册P1—P3 金属的工艺性能包括那些？影响其好坏的因素有哪些？ 教学反思 1．教学的成败得失 2．学生的信息反馈 3．今后的教学建议 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 （1）弹性变形：指随载荷的去除而消失的变形 （2）塑性变形：不能随载荷去除而消失的变形。也称为永久变形或残余变形 （二）强度 1、强度的概念 金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力，称为强度。 （金属材料强度越高，则强度越大，越不容易被破坏，承载能也就越大。） 根据载荷作用方式的不同，强度可分为：抗 拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度以 及抗扭强度等五种。 2、强度的测定（以抗拉强度为例进行分析，其他不作介绍） （1）拉伸试样的选用 为了使测试结果具有可比性，拉伸试验时必须采用国家表准规定的拉伸试样，具体拉伸试样可参照（GB/T 397-1986），在该标准中对试样的形状尺寸以及加工要求均有明确的规定。 （2）低碳钢拉伸曲线 oe——比例阶段（弹性变形阶段） 在这个阶段试样变形完全是弹性的，若撤去载荷，试样能立刻恢复原状。 图中Fe为试样弹性恢复最大载荷。 es——屈服阶段（塑性变形阶段） 在这个阶段试样发生明显的塑性变形，试样表面出现45º滑移线，若此 时撤去载荷，试样不能恢复原状。图中Ｆs为屈服载荷。 sb——强化阶段 在这个阶段随着外载荷的不断增加试样继续伸长，变形均匀发生，出现 了加工硬化现象，抗拉强度明显提高。图中Ｆb为试样最大载荷。 bz——颈缩阶段（局部塑性变形阶段） 在这个阶段试样局部直径出现了明显的收缩，试样所需载荷急剧下